MOEMS on arenev tehnoloogia, millest on saanud üks populaarsemaid tehnoloogiaid maailmas. MOEMS on mikroelektromehaaniline süsteem (MEMS), mis kasutab fotoonsüsteemi. See sisaldab mikromehaanilisi optilisi modulaatoreid, mikromehaanilisi optilisi lüliteid, IC-sid ja muid komponente ning kasutab optiliste seadmete ja elektriseadmete sujuvaks integreerimiseks MEMS-tehnoloogia miniaturiseerimist, paljusust ja mikroelektroonikat. Lihtsamalt öeldes on MOEMS süsteemitaseme kiipide edasine integreerimine. Võrreldes suuremahuliste optomehaaniliste seadmetega, PCB disainiga MOEMS-seadmed on väiksemad, kergemad, kiiremad (kõrgema resonantssagedusega) ja neid saab toota partiidena. Võrreldes lainejuhimeetodiga, on selle vaba ruumi meetodi eeliseks väiksem sidestuskadu ja väiksem läbirääkimine. Muutused fotoonikas ja infotehnoloogias on MOEMSi arengut otseselt soodustanud. Joonisel 1 on näidatud seos mikroelektroonika, mikromehaanika, optoelektroonika, fiiberoptika, MEMS ja MOEMS vahel. Tänapäeval areneb infotehnoloogia kiiresti ja uueneb pidevalt ning 2010. aastaks võib valguse avanemise kiirus ulatuda Tb/s. Kasvavad andmeedastuskiirused ja suurema jõudlusega uue põlvkonna seadmed on suurendanud nõudlust MOEMS-i ja optiliste ühenduste järele ning PCB disainiga MOEMS-seadmete kasutamine optoelektroonika valdkonnas kasvab jätkuvalt.

MOEMS-seadmete trükkplaatide projekteerimise ja pakendamismeetodi analüüs

PCB disain MOEMS seadmed ja tehnoloogia PCB disain MOEMS seadmed jagunevad vastavalt nende füüsilistele tööpõhimõtetele häirete, difraktsiooni, ülekande ja peegeldustüüpideks (vt tabel 1) ning enamik neist kasutab peegeldavaid seadmeid. MOEMS on viimastel aastatel saavutanud märkimisväärse arengu. Viimastel aastatel on kiire side ja andmeedastuse nõudluse suurenemise tõttu palju stimuleeritud MOEMS-tehnoloogia ja selle seadmete uurimist ja arendust. On välja töötatud nõutavad väikese kadu, madala EMV tundlikkuse ja väikese läbikõne suure andmeedastuskiirusega peegeldunud valgusega PCB disainiga MOEMS seadmed.

Tänapäeval saab MOEMS-tehnoloogiat kasutada lisaks lihtsatele seadmetele, nagu varieeruvad optilised summutid (VOA), ka häälestatavate vertikaalse õõnsusega pinda emiteerivate laserite (VCSEL), optiliste modulaatorite, häälestatava lainepikkusega selektiivsete fotodetektorite ja muude optiliste seadmete tootmiseks. Aktiivsed komponendid ja filtrid, optilised lülitid, programmeeritava lainepikkusega optilised liitmis-/langusmultiplekserid (OADM) ja muud optilised passiivsed komponendid ning suuremahulised optilised ristühendused (OXC).

Infotehnoloogias on optiliste rakenduste üheks võtmeks turustatavad valgusallikad. Lisaks monoliitsetele valgusallikatele (nagu soojuskiirguse allikad, LED-id, LD-d ja VCSEL-id) on eriti mures aktiivsete seadmetega MOEMS-valgusallikad. Näiteks häälestatavas VCSEL-is saab resonaatori emissiooni lainepikkust muuta, muutes resonaatori pikkust mikromehaanika abil, realiseerides seeläbi suure jõudlusega WDM-tehnoloogia. Praeguseks on välja töötatud tugikonsooli häälestamise meetod ja liigutatav tugiõlaga konstruktsioon.

MOEMS-i optilised lülitid koos liigutatavate peeglite ja peeglimassiividega on välja töötatud ka OXC-, paralleel- ja sisse-/väljalülitimassiivide kokkupanemiseks. Joonisel 2 on kujutatud vaba ruumi MOEMS fiiberoptilist lülitit, millel on paar U-kujulist konsooli täiturmehhanismi kiu külgsuunaliseks liikumiseks. Võrreldes traditsioonilise lainejuhi lülitiga on selle eelised väiksem sidestuskadu ja väiksem ülekõla.

Laia pidevalt reguleeritava valikuga optiline filter on muutuvas DWDM võrgus väga oluline seade ning välja on töötatud erinevaid materjalisüsteeme kasutavad MOEMS F_P filtrid. Tänu häälestatava diafragma mehaanilisele paindlikkusele ja efektiivsele optilise õõnsuse pikkusele on nende seadmete lainepikkuse häälestatav vahemik vaid 70 nm. Jaapani ettevõte OpNext on välja töötanud rekordilise häälestatava laiusega MOEMS F_P filtri. Filter põhineb mitme sisend/õhuvahega MOEMS-tehnoloogial. Vertikaalne struktuur koosneb 6 kihist riputatud InP membraanidest. Kile on ümmargune struktuur ja seda toetab kolm või neli riputusraami. Ristkülikukujuline tugilaua ühendus. Selle pidevalt häälestataval F_P filtril on väga lai stopperiba, mis katab teist ja kolmandat optilise side akent (1 250 ~ 1800 nm), selle lainepikkuse häälestuslaius on suurem kui 112 nm ja käivituspinge on nii madal kui 5 V.

MOEMS-i disaini- ja tootmistehnoloogia Enamik MOEMS-i tootmistehnoloogiaid on otseselt arenenud IC-tööstusest ja selle tootmisstandarditest. Seetõttu kasutatakse MOEMSis kere ja pinna mikrotöötlust ning suure mahuga mikrotöötluse (HARM) tehnoloogiat. Kuid on ka muid väljakutseid, nagu stantsi suurus, materjali ühtlus, kolmemõõtmeline tehnoloogia, pinna topograafia ja lõplik töötlemine, ebatasasused ja temperatuuritundlikkus.